Błażej Balwa TORUŃ 25.10.2004r.

Ćwiczenie nr 18.

"Refrakcja substancji rozpuszczonych."

1. Teoria.

Promień padający pod pewnym kątem na płaską granicę dwóch ośrodków przezroczystych o różnych gęstościach optycznych częściowo ulega odbiciu, a częściowo wnika do drugiego załamując się (zmieniając swój kierunek).Zjawisko to jest wynikiem zmiany prędkości rozchodzenia się promieni świetlnych w różnych ośrodkach. Kąty promienia padającego i promienia odbitego mierzone względem prostej prostopadłej do powierzchni granicznej są sobie równe natomiast kąt załamany jest zazwyczaj od nich mniejszy. Zjawiska odbicia i załamania światła są opisywane ilościowo przez prawa Snelliusa :

• promienie odbite i załamane leżą w jednej płaszczyźnie

• kąt odbicia jest równy kątowi padania,

• stosunek sinusów kąta padania i załamania jest zawsze równy stałej zwanej, współczynnikiem załamania "n".

Współczynnik załamania zależy od właściwości optycznych obu ośrodków, temperatury oraz długości fali światła padającego. Ośrodkiem rzadszym nazywamy ten, w którym prędkość fali jest większa. W praktyce wyznacza się współczynnik załamania, gdy światło przechodzi do badanego ośrodka z powietrza.

W celu umożliwienia porównania własności optycznych substancji w różnych temperaturach L.Lorenz i H.A.Lorenz na podstawie teorii falowej i elektromagnetycznej światła wprowadzili funkcję zwaną refrakcją właściwą "r"

gdzie:

n-współczynnik załamania światła danej substancji [jednostka bezwymiarowa]

d-gęstość danej substancji [
]

r-refrakcja właściwa

Jeżeli refrakcję właściwą "r" pomnożymy przez masę molową substancji "m", to otrzymamy wartość refrakcji molowej "R":

WZÓR i jednostka

Refrakcja właściwa i molowa są funkcjami "n" i "d", mierzonych w tej samej temperaturze. Nie zależą natomiast od warunków zewnętrznych: temperatury, ciśnienia i stanu skupienia substancji.

Refrakcja właściwa i molowa mają charakter addytywny, to znaczy, że refrakcja właściwa jednorodnej mieszaniny złożonej z kilku składników jest sumą iloczynów refrakcji właściwych składników i zawartości tych składników w mieszaninie.

2. Literatura.

"Podręcznik do ćwiczeń laboratoryjnych z chemii fizycznej" J.Ceynowa, M.Litowska, R.Nowakowski, J.Ostrowska-Czubenko Toruń 1999

"Chemia fizyczna", praca zbiorowa, PWN, W-wa 1980, str. 381-385

"Eksperymentalna chemia fizyczna", Sobczyk, Kisza, Koll, PWN, W-wa 1982, str. 48-49, 72-75, 126-132.

3. Wykaz substancji wykorzystywanych w ćwiczeniu.

-mocznik

Numer CAS: 57-13-6

Brak zagrożeń.

-azotan potasu

Numer CAS: 7757-79-1

R: 8: Kontakt z materiałami zapalnymi może spowodować pożar.

S: 16-41: Nie przechowywać w pobliżu źródeł zapłonu nie palić tytoniu. Nie wdychać dymów powstających w wyniku pożaru lub wybuchu.

-kwas winowy

Numer CAS: 87-69-4 (147-71-7)

R: 36: Działa drażniąco na oczy.

S: 24/25: Unikać zanieczyszczenia skóry i oczu

-chlorek amonu

Numer CAS: 12125-02-9

R: 22-36: Działa szkodliwie po połknięciu. Działa drażniąco na oczy.

S: 22: Nie wdychać pyłu

-chlorek sodu

Numer CAS: 7647-14-5

Brak zagrożeń

-sacharoza

Numer CAS: 57-50-1

Brak zagrożeń

4.Oświadczenie:

Oświadczam, że zapoznałem się z kartami charakterystyk wyżej wymienionych substancji i znane są mi ich właściwości, sposoby bezpiecznego postępowania z nimi oraz zasady udzielania pierwszej pomocy w sytuacjach zagrożenia.

..........................Toruń dn25.10.2004r